Lịch sử phát trển giống lúa lai 2
dòng
a-Phát hiện và cơ chế
Năm 1973, nhà khoa học Trung Quốc
Shi Mingsun đã phát hiện ra một dòng lúa đực bất thụ ở khu vực Nongken, một
giống lúa thương mại loài O. sativa
var japonica ở trang trại Shahu vùng
Miên Dương , tỉnh Hồ Bắc.
Sau 8 năm khảo sát trên vật liệu
này, ông đã báo cáo khám phá của ông về dòng lúa làm nguyên liệu di truyền Nongken
58 S vào năm 1981, và đề nghị một cách
mới thực hiện ưu thế lai hai dòng dựa trên kết quả nghiên cứu của mình.
Nongken 58 S, được lựa chọn từ các
cây đực bất thụ ban đầu, là dòng đầu có đặc điểm thay đổi khả năng sinh sản, đó
là khi ngày dài và nhiệt độ cao thì bộ phận đực bất dục và khi ngày ngắn và
nhiệt độ thấp thì tự thụ phấn bình thường. Vì vậy, nó có thể dùng để sản xuất
hạt giống lai trong thời gian bất thụ và tự nhân ra trong thời gian hữu thụ của
nó.
Dòng mục đích kép này còn được gọi
là dòng đực bất thụ nhạy cảm với ánh sáng và nhiệt độ (PTGMS). Cách lai này chỉ
cần dòng mẹ cảm quang (A) và dòng bố bình thường (B), sản phẩm lúa lai F1 từ tổ
hợp lai AxB. Do đó gọi là phương pháp lai hai dòng.
(A X B) à
F1
b-Ưu điểm của phương pháp sản xuất hạt giống lúa lai 2 dòng
So với phương pháp lai ba dòng,
phương pháp lai hai dòng có nhiều lợi thế hơn:
-Thứ nhất, dòng bảo trì là không cần
thiết. Dòng PTGMS có thể được sử
dụng để tiến hành sản xuất hạt giống lai trong thời gian có nhiệt độ cao hơn và
điều kiện dài ngày hơn, hoặc nhân bản chính nó trong thời kỳ nhiệt độ thấp hơn
và điều kiện ngắn ngày hơn. Đều này cho phép tạo hạt giống vào mùa hè và
nhân hạt giống vào mùa đông.
-Thứ hai, sự lựa chọn dòng bố, mẹ
trong việc phát triển các giống ưu thế lai được mở rộng rất nhiều. Các nghiên
cứu đã chỉ ra rằng hơn 90% giống trong cùng một phân loài có thể khôi phục lại
tính vô sinh của các dòng PTGMS trong các giống lai F1 của chúng.
-Thứ ba, bởi vì gen vô sinh thừa kế
của dòng PTGMS, không có tác động tiêu cực gây ra bởi gen vô sinh trong tế bào
chất như trong hệ thống lai ba dòng (CMS).
Rõ ràng, cách lai hai dòng dễ dàng
hơn để phát triển lúa lai có năng suất cao hơn, thời gian sinh trưởng ngắn hơn,
chất lượng hạt tốt hơn và cải thiện sức đề kháng sâu bệnh tốt hơn phương pháp lai ba dòng.
c-Phương pháp sản xuất lúa lai hai dòng bằng hóa chất gây bất dục nhị đực
Một phát hiện khác là dùng hóa chất
để khử nhị đực (emasculators) trên dòng dùng làm cây mẹ. Hóa chất này chỉ tác
dụng trên nhị đực và không gây ảnh hưởng trên nhụy cái.
Phương pháp này có lợi thế là không
cần dòng có nhị đực bất thụ (WA), không cần dòng phục hồi (CMS) như trong lai
ba dòng và không cần dòng cảm quang (PTGMS) như trong lai hai dòng nêu trên mà
chỉ cần phun hóa chất gây bất thụ nhị đực trên giống làm mẹ và giống làm bố
không xử lý hóa chất để tung phấn hoa cho cây mẹ.
Theo phương pháp này cây bố và cây
mẹ được trồng thành những băng song song với nhau sau cho các hàng cây mẹ vừa
tầm với vòi phun hóa chất mà không ảnh hưởng đến các hàng cây bố.
Các nhà khoa học Trung Quốc đã tổng
hợp được hai chất hóa học khử nhị đực là gametocie 1 (MF1) và gameticie 2 (MG2)
và đã xử lý thành công trong sản xuất lúa lai hai dòng.
Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp
này là khó khử nhị đực tuyệt đối, hạt giống còn lẩn tạp hạt giống từ cây mẹ.
